RU2438211C2 - Способ производства кремниевой пленки на поверхности субстрата осаждением паров - Google Patents

Способ производства кремниевой пленки на поверхности субстрата осаждением паров Download PDF

Info

Publication number
RU2438211C2
RU2438211C2 RU2008134311/28A RU2008134311A RU2438211C2 RU 2438211 C2 RU2438211 C2 RU 2438211C2 RU 2008134311/28 A RU2008134311/28 A RU 2008134311/28A RU 2008134311 A RU2008134311 A RU 2008134311A RU 2438211 C2 RU2438211 C2 RU 2438211C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
silicon
substrate
film
thin
silicon film
Prior art date
Application number
RU2008134311/28A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2008134311A (ru
Inventor
Раймунд ЗОННЕНШАЙН (DE)
Раймунд Зонненшайн
Хартвиг РАУЛЕДЕР (DE)
Хартвиг Рауледер
Ханс Юрген ХЕНЕ (DE)
Ханс Юрген ХЕНЕ
Штефан РЕБЕР (DE)
Штефан Ребер
Норберт ШИЛЛИНГЕР (DE)
Норберт Шиллингер
Original Assignee
Эвоник Дегусса Гмбх
ФРАУНХОФЕР-ГЕЗЕЛЬШАФТ ЦУР ФЕРДЕРУНГ ДЕР АНГЕВАНДТЕН ФОРШУНГ Е.Фау.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Эвоник Дегусса Гмбх, ФРАУНХОФЕР-ГЕЗЕЛЬШАФТ ЦУР ФЕРДЕРУНГ ДЕР АНГЕВАНДТЕН ФОРШУНГ Е.Фау. filed Critical Эвоник Дегусса Гмбх
Publication of RU2008134311A publication Critical patent/RU2008134311A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2438211C2 publication Critical patent/RU2438211C2/ru

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
    • H01L21/02612—Formation types
    • H01L21/02617—Deposition types
    • H01L21/0262—Reduction or decomposition of gaseous compounds, e.g. CVD
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/0248—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies
    • H01L31/036—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies characterised by their crystalline structure or particular orientation of the crystalline planes
    • H01L31/0392—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies characterised by their crystalline structure or particular orientation of the crystalline planes including thin films deposited on metallic or insulating substrates ; characterised by specific substrate materials or substrate features or by the presence of intermediate layers, e.g. barrier layers, on the substrate
    • H01L31/03921—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies characterised by their crystalline structure or particular orientation of the crystalline planes including thin films deposited on metallic or insulating substrates ; characterised by specific substrate materials or substrate features or by the presence of intermediate layers, e.g. barrier layers, on the substrate including only elements of Group IV of the Periodic Table
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/22—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the deposition of inorganic material, other than metallic material
    • C23C16/24—Deposition of silicon only
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/04—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/18—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof
    • H01L31/1804—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof comprising only elements of Group IV of the Periodic Table
    • H01L31/182—Special manufacturing methods for polycrystalline Si, e.g. Si ribbon, poly Si ingots, thin films of polycrystalline Si
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/546—Polycrystalline silicon PV cells
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Vapour Deposition (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)
  • Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
  • Silicon Compounds (AREA)

Abstract

Изобретение относится к солнечным элементам и к новому использованию тетрахлорида кремния. Способ производства кремниевой пленки на поверхности субстрата методом осаждения паров, исходя из предшественника на основе кремния, заключается в том, что используемый предшественник представляет собой тетрахлорид кремния, покрытый субстрат очищают или текстурируют, затем диффундируют из газовой фазы или другого источника допирующего вещества при температуре от 800 до 1000°С, стеклянный слой, сформированный в ходе диффундирования, удаляют, тонкое антиотражающее покрытие наносят на электронно-активную кремниевую пленку, затем металлические контакты вплавляют в переднюю и заднюю поверхности покрытого субстрата трафаретной печатью с использованием скачка температуры. Изобретение обеспечивает снижение пожароопасности технологического процесса и стоимости за счет упрощения мер безопасности. 3 н. и 15 з.п. ф-лы.

Description

Изобретение относится к способу производства кремниевой пленки на поверхности субстрата осаждением паров, исходя из предшественника на основе кремния. Настоящее изобретение относится также к солнечным элементам и к новому использованию тетрахлорида кремния.
Существует необходимость производить все менее и менее дорогостоящие солнечные элементы.
Базовая структура солнечного элемента обычно содержит основной контакт, электрически активную поглощающую пленку, которая может быть нанесена на субстрат, который не пригоден для прямого производства солнечных элементов, эмиттерного слоя, на который нанесен эмиттерный контакт, и просветляющее/пассивирующее покрытие, на которое нанесен эмиттерный контакт. В настоящее время ведущий тип солнечного элемента, то есть тот, который известен как кремниевый пластиночный солнечный элемент, содержит пластину Si толщиной от 200 до 300 мкм. В дополнение к значительному расходу кремния, требуемому для этой пластины, производство включает значительные количества кремния, которые теряются в качестве отходов.
Кристаллические кремниевые тонкопленочные солнечные элементы (ККТП солнечные элементы) объединяют преимущества "обычных" кремниевых пластиночных солнечных элементов и тонкопленочных солнечных элементов. Поглощающая пленка из кристаллического кремния имеет толщину только от 5 до 40 мкм и нанесена на недорогой субстрат. Нет никаких потерь дорогого кремния высокой чистотой при разрезании. Следовательно, ККТП солнечные элементы представляют собой перспективную альтернативу снижения стоимости производства солнечных элементов.
Производство ККТП солнечных элементов все еще включает стадию нанесения тонкой кремниевой пленки, обычно через газовую фазу.
Давно было известно, что кремний может быть нанесен на субстрат в форме тонкой пленки разложением металлического соединения, находящийся в состоянии газа или пара, то есть использованием способа ХОП (ХОП - химическое осаждение паров). Примеры специфических технологий осаждения включают способы УПХОП (улучшенное плазмой химическое осаждение паров) и способы "теплового осаждения".
Используют содержащие кремний газы-носители (предшественники). Обычно они представляют собой силан (SiH4), дихлорсилан (H2SiCl2) или трихлорсилан (HSiCl3).
Недостаток этих соединений состоит в том, что они являются горючими или даже самовоспламеняющимися, в особенности в случае силана. Следовательно, при использовании этих соединений в промышленном масштабе должны быть приняты сложные и дорогие меры безопасности.
Настоящее изобретение основано на задаче обеспечения дальнейших путей нанесения тонких кремниевых пленок на поверхность субстрата, в особенности, для производства солнечных элементов.
По изобретению, эта задача была достигнута в соответствии с деталями, данными в пунктах формулы изобретения.
Неожиданно обнаружили, что тонкие кремниевые пленки могут быть нанесены из газовой фазы на поверхность субстрата простым и экономичным способом, в особенности, для производства солнечных элементов, если используемый предшественник представляет собой тетрахлорид кремния, предпочтительно, SiCl4 высокой чистоты.
Использование тетрахлорида кремния в соответствии с изобретением в качестве предшественника вместо силана, дихлорсилана или трихлорсилана позволяет устранить связанные с ними недостатки.
Например, финансовые, технические и организационные издержки на транспорт, хранение и размещение предшественников существенно снижают по сравнению с предшествующими технологиями так, чтобы пленки, производимые по изобретению, могли всюду быть нанесены намного более благоприятным образом.
Это преимущество особенно существенно в случае относительно толстых пленок, так как в этих случаях затраты на газы-предшественники преобладают над затратами по осаждению.
Кроме того, если используют SiCl4, техническое качество кремниевых пленок, нанесенных по изобретению для фотоэлектрических целей, имеет во всех отношениях сопоставимое качество с системами, полученными с использованием, например, HSiCl3.
Солнечные элементы, полученные по изобретению, также достигают хорошей эффективности, которая во всех отношениях равна солнечным элементам предшествующих технологий. Однако из-за использования SiCl4 солнечные элементы, доступные по изобретению, могут быть произведены по существенно более низкой стоимости и поэтому более предпочтительны, чем солнечные элементы по предшествующим технологиям.
Следовательно, предмет настоящего изобретения состоит в способе производства кремниевой пленки на поверхности субстрата осаждением паров, исходя из предшественника на основе кремния, отличающемся тем, что этот используемый предшественник представляет собой тетрахлорид кремния.
Установки или устройства, которые известны сами по себе, например коммерчески доступные реакторы для единичных пластин или периодического процесса либо реакторы, которые были специально разработаны для фотоэлектричества, такие как СоnХОП, представленные Хури (Hurrie) и др. [А.Хури (A.Hurrie), С.Ребер (S.Reber), Н.Шиллингер (N.Schillinger), Дж.Xaac (J.Haase), Дж.Г.Рейчарт (J.G.Reichart), High Throughput Continuous CVD Reactor for Silicon Depositions (Высокопроизводительные реакторы ХОП непрерывного действия для нанесения кремния), в Proc. 19th European Conference on Photovoltaic Energy Conversion (трудах 19-й Европейской конференции по фотоэлектрическому преобразованию энергии), Дж. Л.Баль, В.Хоффман (J.-L.Ва1 W.Hoffmann), X.Оссенбринк (Н.Ossenbrink), В.Пальц (W.Palz), П.Хельм (Р.Helm) (редакторы.), (WIP-Мюнхен, ЕТА-Флоренция), 459 (2004)], могут быть использованы для проведения способа по изобретению. Процедура в способе по изобретению состоит, предпочтительно, в том, что
- тетрахлорид кремния высокой чистоты испаряют при необходимости вместе с одним или несколькими другими предшественниками, выбранными из группы, состоящей из хлоридов и/или гидридов, и
- смешивают с газом-носителем, предпочтительно аргоном и/или водородом,
- эту газовую смесь в реакционной камере приводят в контакт с субстратом, который должен быть покрыт, и реакционную камеру нагревают до температуры от 900 до 1390°С, предпочтительно от 1100 до 1250°С,
- тонкую при необходимости допированную кремниевую пленку наносят на поверхность субстрата и
- летучие побочные продукты реакции удаляют из реакционной камеры.
В этом случае предпринимаемая процедура может быть такой, что сначала предшественники и газы-носители смешивают перед стадией осаждения и подают в реакционное пространство. Однако эта процедура также может включать подачу предшественников и газов-носителей в реакционную камеру по отдельности, когда их смешивают в реакционной камере и приводят в контакт с горячим субстратом.
Кроме того, осаждение паров может быть проведено термическим разложением тетрахлорида кремния высокой чистоты при давлении от 0,8 до 1,2 бар абс., предпочтительно при атмосферном давлении.
Кроме того, может быть предпочтительно для газовой смеси из газа-носителя и предшественников иметь среднее время пребывания в реакционной камере от 0,05 до 5 секунд, предпочтительно от 0,1 до 1 секунды.
Для осаждения субстрат в реакционной камере, предпочтительно, нагревают термически, электрически или облучением (нагревание лампой), то есть доводят до температуры, пригодной для разложения предшественника.
Предпочтительно для субстрата, который должен быть покрыт, в частности, - хотя и не исключительно - для производства ККТП солнечных элементов, выдерживать его в условиях реакции в реакционной камере в течение периода от 2 до 30 минут, предпочтительно от 5 до 10 минут.
В этом случае предпочтительно осаждать эпитаксиальную кремниевую пленку со скоростью от 2000 до 6000 нм в минуту.
В способе по изобретению предпочтительно осаждать эпитаксиальную кремниевую пленку на поверхность субстрата, предпочтительно гомоэпитаксиальную пленку.
Следовательно, в соответствии с изобретением, осаждение паров может быть проведено, чтобы производить тонкую кремниевую пленку, в особенности, толщиной от 10 до 50000 нм, предпочтительно от 500 до 40000 нм, причем интервалы от 1 до 8 мкм и от 15 до 25 мкм особенно предпочтительны, на мультикристаллической или аморфной поверхности кремниевого субстрата, и они могут быть, предпочтительно, использованы для производства тонкопленочных солнечных элементов или кристаллических кремниевых тонкопленочных солнечных элементов. Однако осаждение также может быть проведено на других, по существу, термически устойчивых субстратах.
Кроме того, в способе по изобретению используемый предшественник может, предпочтительно, быть SiCl4, смешанный с, по меньшей мере, одним соединением хлора или водорода, которое может быть переведено в газовую фазу, выбранное из элементов из третьей, четвертой или пятой главных групп периодической системы элементов, предпочтительно хлоридов бора, германия, фосфора или соответствующих гидридов, например диборана или фосфина.
Кроме того, субстрат, который был покрыт в соответствии с изобретением, может быть обработан далее, чтобы сформировать солнечный элемент.
Известным способом покрытый субстрат для этой цели может прежде всего
- быть очищен и текстурирован, например, с использованием горячего раствора КОН/изопропанол/Н2O или плазмохимическими методами,
- затем диспергирован из газовой фазы или другого источника допирующего вещества при температуре от 800 до 1000°С, например, с использованием РОСl3,
- стеклянный слой, сформированный в ходе диффузии, может быть удален, например, с использованием фтористоводородной кислоты,
- тонкое просветляющее покрытие, например, из SiNx:H может быть нанесено на электрически активную кремниевую пленку, и
- затем металлические контакты могут быть нанесены на переднюю и заднюю поверхности с использованием трафаретной печати и вплавлены с использованием скачка температуры.
В качестве примера, хотя и не исключительно, однако, также может быть принята следующая процедура:
- травление кислотой или щелочью,
- последующее диспергирование из газовой фазы, используя РОСl3, при температуре от 800 до 850°С,
- удаление фосфористого стекла, сформированного в ходе диспергирования, посредством фтористоводородной кислоты,
- рост тонкого пассивирующего оксида на электрически активной кремниевой пленке,
- затем образование металлического контакта на излучателе на литографской стадии производственного процесса и нанесение его конденсационным покрытием системой металлического электропроводного слоя, предпочтительно, содержащего Ti, Pd и Ag, и использование процесса обратной литографии, и
- затем, предпочтительно, создание основного контакта на обратной поверхности покрытого субстрата конденсационным покрытием алюминием предпочтительно с толщиной пленки приблизительно 200 нм,
- кроме того, затем может быть нанесено просветляющее покрытие, например, содержащее двуокись титана и фтористый магний.
В общих чертах, настоящее изобретение проводят следующим способом.
Субстрат, который должен быть покрыт, обычно предварительно обрабатывают влажными химическими способами, которые описаны выше, и обычно вводят в реакционную камеру, продутую аргоном или водородом и нагретую до температуры, которая пригодна для разложения предшественника. SiCl4 подходящим образом испаряют, при необходимости допируют и смешивают с аргоном и/или водородом, например, в мольном отношении от 1 до 100% SiCl4 относительно водорода. Эта газовая смесь затем может быть подана в реакционную камеру, где кремниевую пленку наносят на поверхность нагретого субстрата. Настоящий метод целесообразно проводить при атмосферном давлении. Однако он может быть также проведен при пониженном или повышенном давлении. Побочные продукты реакции, которые формируются, обычно отделяют и выбрасывают. Субстрат, который был покрыт таким образом, также может быть, предпочтительно, использован способом, известным, по существу, для производства солнечных элементов.
Следовательно, предмет настоящего изобретения также охватывает кристаллические кремниевые тонкопленочные солнечные элементы, доступные способом по этому изобретению.
Следующий предмет настоящего изобретения состоит в использовании тетрахлорида кремния для производства пленки, наносимой на субстрат из газовой фазы, предпочтительно эпитаксиальной кремниевой пленки, которая, предпочтительно, доступна способом по изобретению. Эта пленка может быть недопированной или допированной кремниевой пленкой.
Тетрахлорид кремния может, предпочтительно, также быть использован для производства пленки на основе кремния на субстрате, выбранном из группы, состоящей из SiC, SiNx, SiOx, в каждом случае х=от 0,1 до 2, или на кремнии, например на кремниевой пластине, посредством осаждения паров. Следовательно, предмет настоящего изобретения состоит также в использовании в соответствии с изобретением тетрахлорида кремния для производства тонкопленочных солнечных элементов или кристаллических кремниевых тонкопленочных солнечных элементов, которые могут быть, предпочтительно, снабжены эпитаксиально допированной или недопированной кремниевой пленкой.

Claims (18)

1. Способ производства кремниевой пленки на поверхности субстрата методом осаждения паров, исходя из предшественника на основе кремния, отличающийся тем, что используемый предшественник представляет собой тетрахлорид кремния, и покрытый субстрат известным по сути способом
- очищают или текстурируют,
- затем диффундируют из газовой фазы или другого источника допирующего вещества при температуре от 800 до 1000°С,
- стеклянный слой, сформированный в ходе диффундирования, удаляют,
- тонкое антиотражающее покрытие наносят на электронно-активную кремниевую пленку, и
- затем металлические контакты вплавляют в переднюю и заднюю поверхности покрытого субстрата трафаретной печатью с использованием скачка температуры.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что
- тетрахлорид кремния высокой чистоты испаряют при необходимости вместе с одним или несколькими другими предшественниками, выбранными из группы, состоящей из хлоридов и/или гидридов, и
- смешивают с газом-носителем,
- газовую смесь в реакционной камере приводят в контакт с субстратом, который должен быть покрыт, и нагревают в реакционной камере до температуры от 900 до 1390°С,
- тонкую, при необходимости допированную кремниевую пленку наносят на поверхность субстрата, и
- летучие побочные продукты реакции удаляют из реакционной камеры.
3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что осаждение паров проводят термическим разложением тетрахлорида кремния высокой чистоты при давлении от 0,8 до 1,2 бара абс.
4. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что осаждение паров для производства тонкой кремниевой пленки проводят на поверхность мультикристаллического кремниевого субстрата.
5. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что субстрат нагревают в реакционной камере термически, электрически либо облучением.
6. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что субстрат, который должен быть покрыт, выдерживают при условиях реакции в реакционной камере в течение периода от 2 до 30 мин.
7. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что в ходе осаждения паров эпитаксиальную кремниевую пленку наносят на поверхность субстрата.
8. Способ по п.7, отличающийся тем, что эпитаксиальную кремниевую пленку наносят со скоростью от 2000 до 6000 нм в мин.
9. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что используемый предшественник представляет собой SiCl4, смешанный с, по меньшей мере, одним соединением хлора или водорода, которое может быть переведено в газовую фазу, выбранным из элементов из третьей, четвертой или пятой главных групп периодической системы элементов.
10. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что субстрат, который был покрыт таким образом, обрабатывают далее с получением солнечного элемента.
11. Тонкопленочный солнечный элемент или кремниевый тонкопленочный солнечный элемент, получаемый способом по пп.1-10.
12. Применение тетрахлорида кремния для получения пленки, нанесенной из газовой фазы на субстрат, получаемой, как описано в любом из пп.1-10.
13. Применение тетрахлорида кремния по п.12 для получения пленки, нанесенной эпитаксиально из газовой фазы на субстрат.
14. Применение тетрахлорида кремния по п.12 для получения недопированной или допированной кремниевой пленки на субстрате методом осаждения паров.
15. Применение тетрахлорида кремния по любому из пп.12-14 для получения пленки на основе кремния на субстрате, выбранном из группы, состоящей из SiC, SiNx, SiOx, в каждом случае х равняется от 0,1 до 2, методом осаждения паров.
16. Применение тетрахлорида кремния по любому из пп.12-14 для производства кремниевой пленки методом осаждения паров на субстрате, содержащем кремний.
17. Применение тетрахлорида кремния по любому из пп.12-14 для получения тонкопленочных солнечных элементов или кристаллических кремниевых тонкопленочных солнечных элементов.
18. Применение тетрахлорида кремния по п.17 для производства кристаллического кремниевого тонкопленочного солнечного элемента или тонкопленочного солнечного элемента, снабженных эпитаксиально допированной или недопированной кремниевой пленкой.
RU2008134311/28A 2006-01-25 2006-12-07 Способ производства кремниевой пленки на поверхности субстрата осаждением паров RU2438211C2 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102006003464A DE102006003464A1 (de) 2006-01-25 2006-01-25 Verfahren zur Erzeugung einer Siliciumschicht auf einer Substratoberfläche durch Gasphasenabscheidung
DE102006003464.3 2006-01-25

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2008134311A RU2008134311A (ru) 2010-02-27
RU2438211C2 true RU2438211C2 (ru) 2011-12-27

Family

ID=37759272

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2008134311/28A RU2438211C2 (ru) 2006-01-25 2006-12-07 Способ производства кремниевой пленки на поверхности субстрата осаждением паров

Country Status (11)

Country Link
US (1) US20080289690A1 (ru)
EP (1) EP1977454A1 (ru)
JP (1) JP2009524739A (ru)
KR (1) KR20080095240A (ru)
CN (2) CN101008079A (ru)
BR (1) BRPI0621288A2 (ru)
DE (1) DE102006003464A1 (ru)
NO (1) NO20083569L (ru)
RU (1) RU2438211C2 (ru)
UA (1) UA95942C2 (ru)
WO (1) WO2007085322A1 (ru)

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004037675A1 (de) * 2004-08-04 2006-03-16 Degussa Ag Verfahren und Vorrichtung zur Reinigung von Wasserstoffverbindungen enthaltendem Siliciumtetrachlorid oder Germaniumtetrachlorid
DE102004045245B4 (de) * 2004-09-17 2007-11-15 Degussa Gmbh Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung von Silanen
DE102005041137A1 (de) * 2005-08-30 2007-03-01 Degussa Ag Reaktor, Anlage und großtechnisches Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von hochreinem Siliciumtetrachlorid oder hochreinem Germaniumtetrachlorid
DE102005046105B3 (de) * 2005-09-27 2007-04-26 Degussa Gmbh Verfahren zur Herstellung von Monosilan
DE102007007874A1 (de) 2007-02-14 2008-08-21 Evonik Degussa Gmbh Verfahren zur Herstellung höherer Silane
DE102007014107A1 (de) 2007-03-21 2008-09-25 Evonik Degussa Gmbh Aufarbeitung borhaltiger Chlorsilanströme
DE102007048937A1 (de) * 2007-10-12 2009-04-16 Evonik Degussa Gmbh Entfernung von polaren organischen Verbindungen und Fremdmetallen aus Organosilanen
DE102007050199A1 (de) * 2007-10-20 2009-04-23 Evonik Degussa Gmbh Entfernung von Fremdmetallen aus anorganischen Silanen
DE102007050573A1 (de) * 2007-10-23 2009-04-30 Evonik Degussa Gmbh Großgebinde zur Handhabung und für den Transport von hochreinen und ultra hochreinen Chemikalien
DE102007059170A1 (de) * 2007-12-06 2009-06-10 Evonik Degussa Gmbh Katalysator und Verfahren zur Dismutierung von Wasserstoff enthaltenden Halogensilanen
DE102008002537A1 (de) * 2008-06-19 2009-12-24 Evonik Degussa Gmbh Verfahren zur Entfernung von Bor enthaltenden Verunreinigungen aus Halogensilanen sowie Anlage zur Durchführung des Verfahrens
DE102008054537A1 (de) * 2008-12-11 2010-06-17 Evonik Degussa Gmbh Entfernung von Fremdmetallen aus Siliciumverbindungen durch Adsorption und/oder Filtration
DE102009002129A1 (de) 2009-04-02 2010-10-28 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Hartstoffbeschichtete Körper und Verfahren zur Herstellung hartstoffbeschichteter Körper
CN102916080A (zh) * 2012-10-22 2013-02-06 江苏荣马新能源有限公司 一种晶体硅太阳能电池双层减反射膜的制备方法
CN112271237B (zh) * 2020-11-06 2022-04-22 江苏杰太光电技术有限公司 一种TOPCon太阳能电池原位掺杂钝化层的制备方法和系统
CN112481606A (zh) * 2020-11-10 2021-03-12 江苏杰太光电技术有限公司 一种pecvd沉积太阳能电池掺杂层的气源和系统
KR102517722B1 (ko) * 2021-05-31 2023-04-04 주식회사 비이아이랩 기상 전기 환원법을 이용한 실리콘의 제조방법
CN115000240B (zh) * 2022-05-24 2023-09-05 天合光能股份有限公司 隧穿氧化层钝化接触电池的制备方法以及钝化接触电池

Family Cites Families (44)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3696779A (en) * 1969-12-29 1972-10-10 Kokusai Electric Co Ltd Vapor growth device
US4499853A (en) * 1983-12-09 1985-02-19 Rca Corporation Distributor tube for CVD reactor
DE3711444A1 (de) * 1987-04-04 1988-10-13 Huels Troisdorf Verfahren und vorrichtung zur herstellung von dichlorsilan
DE3828549A1 (de) * 1988-08-23 1990-03-08 Huels Chemische Werke Ag Verfahren zur entfernung von silanverbindungen aus silanhaltigen abgasen
EP0702017B1 (de) * 1994-09-14 2001-11-14 Degussa AG Verfahren zur Herstellung von chloridarmen bzw. chloridfreien aminofunktionellen Organosilanen
DE19516386A1 (de) * 1995-05-04 1996-11-07 Huels Chemische Werke Ag Verfahren zur Herstellung von an chlorfunktionellen Organosilanen armen bzw. freien aminofunktionellen Organosilanen
DE19520737C2 (de) * 1995-06-07 2003-04-24 Degussa Verfahren zur Herstellung von Alkylhydrogenchlorsilanen
DE19649023A1 (de) * 1996-11-27 1998-05-28 Huels Chemische Werke Ag Verfahren zur Entfernung von Restmengen an acidem Chlor in Carbonoyloxysilanen
KR100304161B1 (ko) * 1996-12-18 2001-11-30 미다라이 후지오 반도체부재의제조방법
CA2231625C (en) * 1997-03-17 2002-04-02 Canon Kabushiki Kaisha Semiconductor substrate having compound semiconductor layer, process for its production, and electronic device fabricated on semiconductor substrate
DE19746862A1 (de) * 1997-10-23 1999-04-29 Huels Chemische Werke Ag Vorrichtung und Verfahren für Probenahme und IR-spektroskopische Analyse von hochreinen, hygroskopischen Flüssigkeiten
KR100652909B1 (ko) * 1998-03-06 2006-12-01 에이에스엠 아메리카, 인코포레이티드 하이 스텝 커버리지를 갖는 실리콘 증착 방법
DE19839023A1 (de) * 1998-08-27 2000-03-09 Wacker Siltronic Halbleitermat Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von epitaxierten Halbleiterscheiben mit einer Schutzschicht
DE19847786A1 (de) * 1998-10-16 2000-04-20 Degussa Vorrichtung und Verfahren zum Befüllen und Entleeren eines mit brennbarem sowie aggressivem Gas beaufschlagten Behälters
DE19849196A1 (de) * 1998-10-26 2000-04-27 Degussa Verfahren zur Neutralisation und Minderung von Resthalogengehalten in Alkoxysilanen oder Alkoxysilan-basierenden Zusammensetzungen
JP3724688B2 (ja) * 1998-10-29 2005-12-07 株式会社Ｓｕｍｃｏ エピタキシャルウェーハの製造方法
ATE284406T1 (de) * 1998-11-06 2004-12-15 Degussa Verfahren zur herstellung von chloridarmen oder chloridfreien alkoxysilanen
DE19918114C2 (de) * 1999-04-22 2002-01-03 Degussa Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Vinylchlorsilanen
DE19918115C2 (de) * 1999-04-22 2002-01-03 Degussa Verfahren zur Herstellung von Vinylchlorsilanen
DE19963433A1 (de) * 1999-12-28 2001-07-12 Degussa Verfahren zur Abscheidung von Chlorsilanen aus Gasströmen
JP2001284622A (ja) * 2000-03-31 2001-10-12 Canon Inc 半導体部材の製造方法及び太陽電池の製造方法
US6706336B2 (en) * 2001-02-02 2004-03-16 Canon Kabushiki Kaisha Silicon-based film, formation method therefor and photovoltaic element
DE10116007A1 (de) * 2001-03-30 2002-10-02 Degussa Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung von im Wesentlichen halogenfreien Trialkoxysilanen
US6875468B2 (en) * 2001-04-06 2005-04-05 Rwe Solar Gmbh Method and device for treating and/or coating a surface of an object
JP4200703B2 (ja) * 2002-06-19 2008-12-24 豊 蒲池 シリコンの製造装置および方法
DE10243022A1 (de) * 2002-09-17 2004-03-25 Degussa Ag Abscheidung eines Feststoffs durch thermische Zersetzung einer gasförmigen Substanz in einem Becherreaktor
JP2004311955A (ja) * 2003-03-25 2004-11-04 Sony Corp 超薄型電気光学表示装置の製造方法
DE10330022A1 (de) * 2003-07-03 2005-01-20 Degussa Ag Verfahren zur Herstellung von Iow-k dielektrischen Filmen
DE10357091A1 (de) * 2003-12-06 2005-07-07 Degussa Ag Vorrichtung und Verfahren zur Abscheidung feinster Partikel aus der Gasphase
US7144751B2 (en) * 2004-02-05 2006-12-05 Advent Solar, Inc. Back-contact solar cells and methods for fabrication
DE102004010055A1 (de) * 2004-03-02 2005-09-22 Degussa Ag Verfahren zur Herstellung von Silicium
DE102004025766A1 (de) * 2004-05-26 2005-12-22 Degussa Ag Herstellung von Organosilanestern
DE102004038718A1 (de) * 2004-08-10 2006-02-23 Joint Solar Silicon Gmbh & Co. Kg Reaktor sowie Verfahren zur Herstellung von Silizium
DE102004045245B4 (de) * 2004-09-17 2007-11-15 Degussa Gmbh Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung von Silanen
US7658900B2 (en) * 2005-03-05 2010-02-09 Joint Solar Silicon Gmbh & Co. Kg Reactor and process for the preparation of silicon
DE102005046105B3 (de) * 2005-09-27 2007-04-26 Degussa Gmbh Verfahren zur Herstellung von Monosilan
DE102007023759A1 (de) * 2006-08-10 2008-02-14 Evonik Degussa Gmbh Anlage und Verfahren zur kontinuierlichen industriellen Herstellung von Fluoralkylchlorsilan
DE102007014107A1 (de) * 2007-03-21 2008-09-25 Evonik Degussa Gmbh Aufarbeitung borhaltiger Chlorsilanströme
DE102007052325A1 (de) * 2007-03-29 2009-05-07 Erk Eckrohrkessel Gmbh Verfahren zum gleitenden Temperieren chemischer Substanzen mit definierten Ein- und Ausgangstemperaturen in einem Erhitzer und Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens
DE102007048937A1 (de) * 2007-10-12 2009-04-16 Evonik Degussa Gmbh Entfernung von polaren organischen Verbindungen und Fremdmetallen aus Organosilanen
DE102007050199A1 (de) * 2007-10-20 2009-04-23 Evonik Degussa Gmbh Entfernung von Fremdmetallen aus anorganischen Silanen
DE102007050573A1 (de) * 2007-10-23 2009-04-30 Evonik Degussa Gmbh Großgebinde zur Handhabung und für den Transport von hochreinen und ultra hochreinen Chemikalien
DE102007059170A1 (de) * 2007-12-06 2009-06-10 Evonik Degussa Gmbh Katalysator und Verfahren zur Dismutierung von Wasserstoff enthaltenden Halogensilanen
DE102008004397A1 (de) * 2008-01-14 2009-07-16 Evonik Degussa Gmbh Verfahren zur Verminderung des Gehaltes von Elementen, wie Bor, in Halogensilanen sowie Anlage zur Durchführung des Verfahrens

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Малышева И.А. Технология производства интегральных микросхем. - М.: Радио и связь, 1991, с.179-184. *

Also Published As

Publication number Publication date
KR20080095240A (ko) 2008-10-28
JP2009524739A (ja) 2009-07-02
EP1977454A1 (en) 2008-10-08
CN103952680A (zh) 2014-07-30
BRPI0621288A2 (pt) 2011-12-06
UA95942C2 (ru) 2011-09-26
NO20083569L (no) 2008-08-15
RU2008134311A (ru) 2010-02-27
WO2007085322A1 (en) 2007-08-02
DE102006003464A1 (de) 2007-07-26
US20080289690A1 (en) 2008-11-27
CN101008079A (zh) 2007-08-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2438211C2 (ru) Способ производства кремниевой пленки на поверхности субстрата осаждением паров
JP2009545165A (ja) 多結晶のシリコン及びシリコン−ゲルマニウムの太陽電池を製造するための方法及びシステム
US5006180A (en) Pin heterojunction photovoltaic elements with polycrystal GaP (H,F) semiconductor film
CN101836299A (zh) 用于薄膜太阳能应用的微晶硅沉积
US5007971A (en) Pin heterojunction photovoltaic elements with polycrystal BP(H,F) semiconductor film
JPH06103667B2 (ja) 水素化非晶質ケイ素合金をつくる方法、半導体装置とそれをつくる方法
CN102249553A (zh) 一种多晶硅薄膜的制备方法
Liu et al. Growth of crystal silicon films from chlorinated silanes by RF plasma-enhanced chemical vapor deposition
WO2009075585A1 (en) Method of depositing a doped zinc oxide film, a conductive zinc oxide film and use of the doped zinc oxide film
KR960006683B1 (ko) 디할로실란의 열분해로부터 반도전성 비결정질 실리콘 필름을 형성하는 방법
US7863080B1 (en) Process for making multi-crystalline silicon thin-film solar cells
Tabata et al. Preparation of wide-gap hydrogenated amorphous silicon carbide thin films by hot-wire chemical vapor deposition at a low tungsten temperature
WO2012092051A2 (en) Photovoltaic device structure with primer layer
JP2547741B2 (ja) 堆積膜製造装置
KR101169018B1 (ko) 단결정 실리콘 박막 및 이의 제조 방법
JPH1187751A (ja) 多結晶シリコン薄膜及び光電変換素子並びにこれらの製造方法
JPH10200139A (ja) 非晶質半導体太陽電池
JPH0612836B2 (ja) 光電変換素子の製造方法
CN118007095A (zh) 一种非晶氧化镓薄膜及其制备方法与应用
JPS6216514A (ja) 光電変換素子の製造方法
Lee et al. Plasma Process Optimization of Silicon Film Deposition from Trichlorosiliane Precursor with OES Monitoring
Fuyuki et al. Preferentially-oriented polycrystalline Si growth for thin film solar cells using SiH/sub 2/Cl/sub 2/decomposed in plasma
JPS5916326A (ja) 薄膜の製造方法
Kenne et al. Effects of mercury and krypton on the glow discharge decomposition of disilane
Hoex et al. High-quality surface passivation obtained by high-rate deposited silicon nitride, silicon dioxide and amorphous silicon using the versatile expanding thermal plasma technique

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20141208